Astronautika: misije

<< 'Rosetta' blog №12: ’Philae’ se probudila!

3. jul 2015.

Od kada se 13. juna lender “Philae” probudila iz 7-mesečne hibernacije, svi napori nemačkog tima misije fokusirani su na vaspostavljanje stabilnog linka sa sondom, ali za sada sve je uzalud. U čemu je problem?

1
Slika komete 67P slikana navigacionom kamerom NavCam 30. juna. Jasno su vidljivi “džetovi” (mlazevi) kometne prašine
(ESA/Rosetta/NavCam).

Između 13. i 26. juna “File” se javila “Rozeti” sedam puta, međutim, sve sesije su trajale samo po par minuta, nasuprot tri sata koliko su trajale prošlog novembra. Zbog čega? Srž problema leži u geometriji relativnog položaja “File” u odnosu na “Rozetu”. Kometa 67P/Čurjumov-Gerasimenko, čije je poreklo Kajperov pojas, okreće se oko svoje ose jednom na svaka 12,4043 sata, tako da “Rozeta” teorijski može da komunicira sa “Filom” dvaput dnevno. Nažalost, nisu sve te sesije moguće. Pre svega, “Filini” solarni paneli[1] bi morali da generišu dovoljno električne energije da bi omogućili komunikaciju, ali to nije uvek tako. Podsetimo da je mala sonda sletela jednom stranom naspram nevelikog grebena, te osvetljenost panela nije baš optimalna. Drugo, “File” ne odašilje signale u svim pravcima, već kao zrak u obliku konusa (kupe) i “Rozeta” mora da proleti kroz njega da bi mogla da “priča” sa svojom malom sestrom. Da stvar bude komplikovanija, precizan položaj “File” i njena orijentacija – pa samim tim i orijentacija prenosnog radio-zraka – nisu precizno utvrđeni.

2
Simulacija konusa u kome seobavlja komunikacija “File”. Klikni na sliku da vidiš animaciju (Matias Malmer).

Audio file credit: ESA/Rosetta/Philae/SESAME/DLR – CC BY-SA IGO 3.0

Kada je prošle godine “File” sletela, senzori instrumenta SESAME-CASSE u stajnom trapu snimili su “zvuk”, tj. mehaničku vibraciju prvog kontakta. Poslušaj i ti (zeleno dugmence, gore). Snimak je pokazao da su “Filini” nogari prvo prošli kroz meki površinski sloj – verovatno sloj prašine – debeo nekoliko santimetara, pre nego su udarili u čvrsto tlo – verovatno u sloj prešina-led – nekoliko milisekundi kasnije.

3
“Rozetini” zvezdani senzor
i (crveno) koriste se za orijentaciju letilice. Mogu da prate do 10 zvezda. Proizveli su ih Talijani, koji su radili iste senzore i za “Cassini”, evropsku infra-opservatoriju “ISO“, Nasinu opservarotiju „XMM-Newton“, itd.

Jedna solucija je bila da se “Rozetina” orbita snizi da bi se pojačala snaga signala, ali se treba setiti da se Čuri polako približava perihelu[2] i da postepeno pojačava emisiju prašine, šljunka i gasova. Dovesti osetljivu kosmičku letilicu preblizu aktivne komete nikom se ne čini kao dobra ideja. I stvarno, u martu 2015. stelarni senzori na “Rozeti” su zamenili čestice leda emitovane sa komete sa zvezdama pomoću kojih se sonda orijentiše, što je dovelo do pogrešne orijentacije i alarmantne zabune. Tada je letilica prebačena u sigurnosni režim (“safe-mode”) i automatski se udaljila od jezgra komete dok se nije uspostavio kontakt sa Zemljom[3]. Očigledno da niko ne želi da se takva situacija ponovi.

Nađen je kompromis da se smanji visina orbite, ali ne toliko da bi se ugrozila misija. Da bi poboljšala komunikaciju, ESA je na početku snizila orbitu sa 200 km na 180 km ali bez uspeha, te je visina ponovo snižena na 160 km, gde je sonda stigla 30. juna. U isto vreme, da bi popravila komunikaciju “Rozeta” je 26. juna tako promenila orbitu da je počela da nadleće regione sa geografskom širinom od -8° umesto 55°. Tokom ove nedelje širina će ponoovo vratiti na 50° da bi se utvrdilo kako se menja intenzitet signala i da bi se utvrdilo koja je najbolja trajektorija za uspostavljanje komunikacije sa sondom. Trenutna ravan orbite se podudara sa terminatorom, što je urađeno da se što više umanji opasnost od čestica koje Čuri emituje. Tokom narednih dana videćemo da li će ova strategija doneti uspeha ili ne. U suprotnom, “Rozeta” će morati da se povuče na višu orbitu do septembra, kada će se nivo aktivnosti komete ponovo vratiti na prihvatljiv nivo.

4
Evropski lender “File” je prva sonda u istoriji koja je meko sletela na jednu kometu.

5
Jedna od dve “Filine” potpuno identične i potpuno nezavisne mass-memorije.

Da bi poslala sve naučne podatke koje je prikupila za 60-ak sati u novembru i sačuvala u svoje dve memorije[4], “Fili” treba oko pedeset minuta. Naravno, moguće je da problem u komunikaciji izaziva i oprema koja je možda oštećena tokom hibernacije. U tom slučaju moraćemo da adaptiramo naučne operacije novoj situaciji. Za sada, čini se da su instrumenti u dobrom stanju i ako se budu povratili glavne nade se polažu u radarski instrument CONSERT, koji bi, radeći zajedno sa sličnim instrumentom na “Rozeti”, trebalo da utvrdi unutrašnju strukturu Čurija i, usput, precizno pozicionira “File” na površini. Sledeći bitan instrumenat je COSAC, maseni spektrometar konstruisan da prouči sastav površine analizom uzorka bušenja.

Ali dok “File” bije svoju bitku, “Rozeta” nastavlja po svom planu. Prošlog meseca je otkrila zone sa čistim vodenim ledom, a sada se čini da je otkrila i aktivne zone u kojima nastaju karakteristični Čurijevi “džetovi”.

Koristeći moćnu i ekskluzivnu kameru OSIRIS, “Rozetin” tim iz Nemačke je utvrdio da su depresije na kometinoj površini izvor većine džetova. Posmatranja su obavljana u septembru 2014. godine dok se orbiter nalazio na visini od oko 30 km, što je omogućavalo slike visoke rezolucije (30 cm/pixel). Kometno jezgro istraženo do danas otkrilo je puno ovih zagonetnih rupa koje u slučaju komete 67P dostižu dubinu od oko 200 metara i otprilike jednak prečnik. U početku se mislilo da se radi o erodiranim udarnim kraterima, ali su istraživači postepeno odbacilili ovu hipotezu. Trenutno “Rozeta” ispituje 18 rupa lociranih na severnoj hemisferi Čurija – onom osvetljenom delu – i uočena je direktna veza između njih i aktivnih regija na kometi.

6
Iako oko 50% jezgra svake komete čini vodeni led, većina ima albedo od 2-5% jer je taj led pomešan ili prekriven organskim supstancama. Na kometi Tempel 1 samo 0,5% površine je bilo pokriveno čistim ledom. Na Čuriju je otkriveno oko 120 depozita leda.

7
Rupe na kometi 67P i mogući mehanizmi nastanka.

Kako ove strukture nastaju? Mehanizam bi mogao da bude sledeći: kako se kometa približava Suncu, ugljen-monoksidni i ugljen–dioksidni ledovi iz njene unutrašnjosti sublimišu u nekim regionima ispod površine i stvaraju džepove pune gasova. Ako su ti džepovi u blizini površine, njihovi krovovi mogu da popuste i stvore rupe pokrivene prašinom. Zaleđeni zidovi, sada osvetljeni Suncem, takođe sublimiraju, izbacujući u tom procesu prašinu i organske supstance napolje. Vremenom rupe postaju sve šire i pliće. U svakom slučaju, poreklo početnih džepova još uvek je nepoznato i moguće je da su primordijalnog porekla. Ili možda postoji nekoliko različitih mehanizama koji mogu da objasne njihovo nastajanje.

8
Šupljina Seth 01 ima prečnik od 220 m i dubinu od 185 m. Ovde je vidimo na slici OSIRIS kamere od 20. septembra 2014.

9
Slika Sethovog regiona u kome se nalazi nekoliko šupljina koje emituju mlazove prašine.

11
Različite šupljine u regionu Ma’at. S leva na desno su šupljine koje su starije i manje aktivne.

Ono što je očevidno to je da su oni mlađi delovi komete najaktivniji i sa najvećim brojem rupa. Uz to, što su rupe dublje i strmijih zidova, to su mlađe i aktivnije. Moguće je da je “Rozeta” prisustvovala formiranju jedne takve rupe u aprilu 2014, dok još nije ni ušla u orbitu oko Čurija. Od tada, kometa je značajno pojačala svoju aktivnost, fenomen koji se može objasniti rušenjem krovova rupa i postepenog emitovanja prašine i gasova.

U međuvremenu, džetovi komete 67P nastavljaju da se menjaju. Najveži ima prečnik od nekoliko desetina metara, a njegovo ishodište se pomera sve više ka južnijim dužinama kako Sunce zagreva južnu hemisferu komete. Proučavanje vremenske evolucije mlazeva je ograničeno, jer “Rozeta” može da slika Čurija tek svakih dvadeset minuta. Pored rupa, ne zaboravi da su džetovi izgleda “krivi” i za nastanak zidova litica.

 


[1] Solarni paneli pokrivaju površinu od 2,2 m2 i dizajnirani su da daju 32 W na udaljenosti od 3 AJ od Sunca.

[2] 13. avgusta ove godine kometa će proleteti na 1,24 AJ od Sunca. Afel (najdalje od Sunca) nalazi se na 5,68 AJ. Samo da podsetim da Čuri leti brzinom od preko 135.000 km/h.

[3] Tada je sonda odletela 400 km od komete, i 1. aprila (kontakt je izgubljen 28. marta) kontrolori su je uspešno spustili na 140 km.

[4] Njih je za ovu misiju proizveo Finski meteorološki institut (FMI). Kažu da u njima trenutno ima oko 8.000 foldera.

 


<< 'Rosetta' blog №12: ’Philae’ se probudila!


Philae se probudila

Lender “Fila” se javio sa komete!

AMBICIJA - Zašto je važna Rosetta?

'Rosetta' već vidi oblik svog cilja

Jjoš neki linkovi:

Rozeta - Rigorozne pripreme za randevu sa kometom • SVEMIRSKA SONDA "ROSETTA" Odloženo lansiranje • Roseta lansirana • Program • Poseta centru ESA • Plan susreta sa asteroidimaProlaz pored Zemlje i takmičenje • Pisma: O Rozeti • Rosetta uspela da snimi "Pariz"! • "Rosetta" spremna za kritični manevar • "Rosetta" proletele pored Marsa • "Rosetta" spremna za kritični manevar • Rosetta - Podaci o manevru u toku dana • Rosetta - snimak Marsa • O poreklu naziva misije • "Rosetta" poslala fotografije • Rosetta - skoro ubila MarsESA i NASA sarađuju • ROZETA PROLEĆE PORED ZEMLJE • Probuđena sonda se približava asteroidu • MISIJA ROSETTA - RANDEVU SA ŠTEINSOM


 

 

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži